7-amaliy mashg’ulot Materiallarni lazer yordamida parmalash, payvandlash va qayta toblashni oʻrganish. Materiallarni lazerli parmalash

Mexanik parametrlarni oʻlchash 
Osillator tizimining mexanik parametrlarini oʻlchashda, xususan asbobning vibratsiyali 
oʻzgarishlarining amplitudalari bilan bog'liq qiyinchiliklarga duch kelamiz. Yozilgan 
jarayonning yuqori chastotasi bilan oʻlchanadigan qiymatning kichik qiymatlari vazifani 
murakkablashtiradi va muhim xatolarga olib keladi. Bugungi kunda, ultratovush vibratsiyasining 
amplitudasini mexanik, optik va elektr oʻtkazgichlardan foydalanishga asoslangan turli usullar 
yordamida oʻlchash. 
Ba'zi hollarda, oʻlchov usuli 0,001 mm gacha boʻlgan oʻlchovli mexanik koʻrsatkich 
koʻrsatkichlari yordamida qoʻllaniladi. Oʻlchov usuli juda oddiy va quyidagilardan iborat. 
Boshning oʻlchash uchi akustik tizimning tekshirilgan yuzasiga odatdagidek uning salınımlı joy 
oʻzgarishi doğrultusuna toʻg'ri keladi. Keyin, sirtning statik holatiga mos keladigan asbobning 
oʻqining ikki pozitsiyasi, ya'ni. tebranishlar boʻlmaganda va u qoʻzg'alganda, oʻqishlar farqlari 
2A0 tebranishlarining kattaligini aniqlaydi. Shu bilan birga, ushbu usulning aniqligi kichikdir va 
oʻlchangan qiymatga qarab 10 ... 25% deb baholanadi. 
Dalgalanish amplitudasini oʻlchashning ma'lum elektrokontakt usuli. Shaklda koʻrsatilgan 
sxema. 9.1. 
Rasm 9.1. Dalgalanish amplitudasini oʻlchash uchun elektrokontakt usulining diagrammasi 

---

Ultrasonik chastota bilan nozik bir oziqlantiruvchi (mikrometre vidasi) va kamida 3 (1: 
100) orqali tebranadigan asbob 1 oʻlchash uchi bilan uzluksiz ravishda ulanadi. Jamoa va 
oʻlchash uchi bir-biridan elektrlashtiriladi va 4-gachasi kontaktli elektrodga 4 lampalar 6EZP 
yoki 6E5P. Oʻlchov uchi asbobning tebranadigan sirtiga tegishi bilanoq elektron oʻchadi va 
nazorat elektrodining potentsiali ekranning salohiyatiga yaqinlashadi, bu esa yorqinroq porlashi 
va bu kontaktni yozishga imkon beradi. Ushbu holatda, oʻlchov uchi nozik oziqlantiruvchi ustida 
oʻqish uchun olinadi. Keyin asbobning salınması toʻxtatiladi, natijada oʻlchov uchi aloqa vositasi 
bilan ochiladi. Shundan soʻng, oʻlchov uchi yana qurilma yuzasiga tegib, ikkinchi oʻqiydi. 
Hisobotlarning farqi sizning belanchak kattaligini aniqlashga imkon beradi. ularning 
amplitudasini ikki baravar oshirish. 
Oʻlchov uchining mexanik kontaktini sinovdan oʻtkazish uchun namunadir yoʻq qilish 
uchun, unda koʻrsatilgan elektr simini ishlatish mumkin. 9.9. 
Rasm 9.9. Titragichlarning amplitudasini elektrokontakt oʻlchash uchun elektr oʻchirgichi 
Bu holda oʻlchash usuli yuqoridagi variantga oʻxshash. farq elektr kontakt nuqtasi tebranib 
vositasi va silliq ingichka oziqlantirish apparati bilan ikkinchi Yani bilan oʻlchash uchi yuzasiga 
oʻrtasida kichik havo teshikka orqali capacitor C toʻlash tomonidan belgilanadi, deb. Uning 
parchalanishiga mos keladigan havo boʻshlig'ining oʻlchami elektr inshootlarining parametrlari 
bilan belgilanishi mumkin va 0,3 ... 0,5 mm darajasida boʻladi. Shunday qilib, 
kondansatkichning oqimi mexanik kontaktning boshlanishidan oldin sodir boʻladi, bu esa 
salınımların etarlicha barqaror amplitüdüne ega boʻlib, bu oʻlchov usuli bilan aloqa qilmaydi. 
Kondansatgichni oqizish vaqti elektron-nurli osiloskop bilan oʻrnatiladi. Ushbu usulning xatosi ± 
1 mm dan oshmasligi kerak va asosan kontaktni yopishning beqarorligi va oʻlchov uchining 
silliqligi bilan aniqlanadi. 
Ommaviy ishlab chiqarilgan qurilmalardan eng keng tarqalgan tebranish oʻlchash apparati 
UBV-2 tipidagi kontaktsiz vibrometr boʻlib, u 8 dan 40 kHz chastotalar diapazonida 0.5 dan 100 
mikrongacha oʻzgaradi. Vibrometre oʻlchovlari ± 5% aniqlik bilan ta'minlaydi. Ushbu 
qurilmalardan foydalanishning ayrim cheklovlari nisbatan katta diametrli tebranish maydoni (6 
mm) talabidir. 
optik asbob ultratovush salınımının amplitüdünü aniqlash uchun asosiy va eng ishonchli 
usuli oʻlchovlari mikroskop yordamida amalga oshiriladi bir usuli hisoblanadi. Bu usul oddiy 
boʻylama toʻlqinlar targ'ib qaysi tizimda biron-bir nuqtada tebranish amplitüdünü aniqlash 
imkonini beradi. Mikroskop 100 ... 500x diapazonida, nurli yoritgich, panjara bilan koʻz 
qopqog'i va gridning boʻlinish bahosi aniqlanadigan standartni koʻpaytirish bilan bir-birining 
oʻrnini bosadigan optiklar majmui bilan jihozlangan boʻlishi kerak. 
Dalgalanish amplitudalarini oʻlchash quyidagilar. Mikroskop sohasida salınımlar 
boʻlmasa, xarakterli xavf yoki nuqta farq qilinadi. Ultratovushni ochib boʻlgach, ushbu xavf bir 
qatorda chiziladi. Ushbu chiziq uzunligi tebranish oralig'iga toʻg'ri keladi, ya'ni. Sochish 
nuqtasining salınımlı deplasmanının ikki barobar. Ushbu usul har qanday ma'lum boʻlgan 
oʻlchash vositalarining 1 * nurlanishini ishlab chiqarish imkonini beradigan yagona usuldir. 
Biroq, uning kamchiliklari bor. Birinchidan, amalda 1-2 mikron darajasida vibratsion 

---

oʻzgarishlarning amplitudasini etarlicha aniqlik bilan aniq baholash qiyin.
Ikkinchidan, u 
davolash sohasida salınımların amplitüdünün ölçülmesine imkon bermaydi. 
Yaqinda temassız fotoelektrik konvertörler kichik oʻzgarishlarni va tebranishlarni 
oʻlchash uchun keng tarqalgan boʻlib ishlatiladi. Ularning ishlash printsipi oʻlchovdagi sirtdan 
yorug'lik manbasiga masofa va bu sirt tomonidan aks ettirilgan nur miqdori oʻrtasidagi 
munosabatlarga asoslanadi, bu esa shakl 1da koʻrsatilgan diagrammada keltirilgan. 9.3. 
Rasm 9.3. Osilatsiyani amplitudasini oʻlchashning sxematik diagrammasi 
Yorug'likni oʻlchagan yuzaga yorug'lik uzatadigan yorug'lik qoʻllanmasi (1) va 
yorug'likni oʻzidan aks ettiradigan va uni fotoselga etkazadigan yorug'lik qoʻllanma (2) sirt 3 
bilan aloqa qilganda, keyinchalik yorug'lik oxirgi marta tushmaydi. Elyaflar va sirt oʻrtasidagi 
masofa ortib borayotganligi sababli, ikkinchisining maydoni bir vaqtning oʻzida yorug'lik 
manbai bilan yoritilgan va shuning uchun sezuvchan elementga tushadigan yorug'lik miqdori 
ortadi. Elyaflardan sirtga masofa va yorug'lik miqdori oʻrtasidagi munosabatlar deyarli chiziqli 
boʻlib qolmoqda (9.4-rasm), qabul qiluvchi tolasi butun yuzasi yorug'lik nurlari bilan yoritiladi 
va bu unga bog'liqlik maksimaliga toʻg'ri keladi. 
Rasm 9.4. Oʻlchangan masofa va yoritilgan nur miqdori oʻrtasidagi munosabat 
Masofadagi masofani oshiradigan boʻlsak, chiroq nurida qoʻllanadigan yorug'lik miqdori 
kamayadi. 
Transduserning optik tizimining asosiy qismi silindrsimon qobiqga oʻrnatiladigan nur 
oʻlchagichi boʻlgan oʻlchash probu. Qurilmaning sezgirligi probning xususiyatlariga bog'liq 
boʻlib, ular oʻz navbatida optik tolalarning xususiyatlariga (ularning soni, oʻlchami, probning 
tasavvur kesimidagi taqsimoti va diafragma burchagi) aniqlanadi. Oʻlchov probining bir uchiga 
yaqin boʻlgan nur yoʻriqchilari ikki guruhga boʻlinadi: biri yorug'lik nurini uzatish uchun, 
ikkinchisi esa nurni fotoselga etkazish uchun. Bu holda transduserning sezuvchanligiga ta'sir 
etadigan muhim omil - bu probning kesishishi boʻyicha optik tolalarni taqsimlash (9.5-rasm). 

---

Rasm 9.5. Probning kesish boʻyicha optik tolalarni aniqlash va uzatish uchun tarqatish 
imkoniyatlari: optimal; b - nosimmetrik; c, d - dumaloq; D, E - tasodifiy 
Sayozlik xususiyatini olish uchun, tarqatish eng maqbuldir, bu erda qabul qiluvchi element 
toʻrtta uzatuvchi elyaf bilan oʻrab olingan. Bu kabi taqsimot uchun (9.6-rasm), prob va oʻlchagan 
yuza orasidagi masofa oshib borishi uchun optik tolalarni qabul qiluvchi tobora ortib borayotgan 
miqdori bir uzatish tolasi orqali yoritiladi. 
Rasm 9.6. Bir xil oʻlchamdagi va teng miqdordagi optik tolali problar xususiyatlari, ammo 
probning kesimidan turli taqsimot bilan: 
1 - maqbul; 2 - dumaloq; 3 - nosimmetrik 
Oʻrnatish nuqtai nazaridan arzonroq problar boʻlib, ularda tasavvurlar boʻylab optik 
tolalarni taqsimlash tasodifiy va ularning xarakteristikalari maqbuldir. 
Oʻlchagan sirtning geometriyasiga qarab, probning tasavvurlar kesimida turli shakllar 
(toʻrtburchak, kvadrat, yarim dyum, tasvirlar, oltita) boʻlishi mumkin. Shakli toʻg'ri tanlash, 
oʻlchangan yuzaning bir yoki ikki oʻlchamlari probning kesimidan kichikroq boʻlganida juda 
muhimdir. Bunday holda yorug'likning bir qismi uning chegarasidan chiqadi va shu bilan 
probning samarali yuzasini kamaytiradi. Silindrsimon yuzani oʻlchashda bu pozitsiyani istisno 
qilish uchun prob boʻlagi minimal (toʻrtburchak shaklida) boʻlishi kerak va uning asosiy oʻqi 
silindrning oʻqiga parallel boʻlishi kerak. Bunday holda, eng yaqin taxminan silindrsimon sirt bir 
tekislik sifatida oʻlchanadi. Shu bilan birga, shuni hisobga olish kerakki, proba diametrini 
pasaytirish bilan, ya'ni. uning uzunligi qisqarishini talab qiladigan yoʻqotishlarni kuchaytiradigan 
tolalar diametri. 
Oʻlchangan signalning chastotasiga qarab, yorug'lik oqimini qayd etish uchun turli 
fotosellarni ishlatish mumkin. Shunday qilib, fotodiod ishlatilganda, yuqori chastotali limit 2 
MGts. Past chastotali harakatlarni roʻyxatdan oʻtkazish uchun foto-qarama-qarshiliklar 
qoʻllaniladi. 
Konverterning xarakteristikasi uchta boʻlakka ega (9-rasmga qarang). Birinchidan, 
oʻlchangan masofadan oʻlchov bilan chiqish signali kuchayadi. Bu deyarli chiziqli va ishchilar 

---

tomonidan qabul qilinadi. Ikkinchi qism (oʻlchash qismi) oʻlchovlar uchun ham ishlatilishi 
mumkin. Birinchisidan koʻra yumshoqroqdir, shuning uchun bu erda oʻlchangan joy almashinuv 
doiralari katta boʻladi. Uchinchi qism, chiqish signalining faqat oʻlchagan yuzaning 
yansıtıcısının vazifasi boʻlgan maksimal nuqtaga yaqin. Shunday qilib, maksimal nuqta bundan 
mustasno, chiqish belgisi, bir tomondan sirt yansıtıcılığının bir vazifasi, ikkinchisi esa, u bilan 
prob oʻrtasidagi masofa. Chiqish signalining faqat oʻlchagan masofaning funksiyasi boʻlishini 
ta'minlash kerak. 
Anjirda. 9.7 sirtni aks ettirish ta'sirining avtomatik tarzda kompensatsiyasi usulini 
tushuntirib beradigan diagramma. 
Rasm 9.7. Sirtning aks sado beruvchi xususiyatlarini avtomatik ravishda qoplash sxemasi 
Sirt yansıtıcılığının oʻzgarishi bilan maksimal nuqta oʻzgarishiga qaramasdan, ikki nuqta 
nisbati sobit qoladi. Shunday qilib, yuqoridagi chiziqdagi A va B nuqtalari orasidagi masofa quyi 
qismdagi C va D nuqtalari orasidagi masofaga teng. Shuning uchun, bir manba bilan yoritilgan 
ikkita probni ishlatish mumkin, lekin oʻlchagan yuzadan turli masofalarda sabitlenen yoritilgan 
nurni ajratish uchun alohida fotosellarga ega boʻlishi mumkin. 
Bir probning xarakteristikaning chiziqli qismida ishlayotganini va ikkinchisi maksimal 
nuqtaga etib kelganini nazarda tuting, soʻngra birinchi probning chiqish signali sirt Ax va R 
yansıtıcılığının joyini oʻzgartirish funktsiyasidir. Q = f (Dx) f (R). Ikkinchi prob uchun, chiqish 
signali faqat R. funktsiyasidir. Ushbu bog'liqliklardan ikkitasi taqqoslash birligida taqqoslanishi 
mumkin, va chiqish signali faqatgina oʻlchangan masofaga Dx ga bog'liq boʻladi. 
Ushbu turdagi asboblar quyidagi texnik xususiyatlarga ega: 
oʻlchov usuli - kontaktsiz; 
oʻlchov oralig'i - 0,15 mm; 
oʻlchov aniqligi - ± 1 mikron; 
chastota diapazoni - 100 kHz gacha. 
Ushbu asboblar har qanday sirtni aks ettirish bilan oʻlchash uchun ishlatilishi mumkin. 
Ultrasonikni oʻz ichiga olgan tebranish va tebranishlarni oʻlchash ularni qoʻllash sohasiga 
yoʻnaltirilishi mumkin; joy almashish oʻlchovlari, sirt yansıtıcılığı va joy oʻzgartirishga 
dönüştürülebilecek turli xil jismoniy miqdor oʻlchovlari.